通过 LEO 卫星多跳网络发送更新的信息新鲜度
网络与互联网体系结构
2020-07-13 v1
摘要
低地球轨道（LEO）卫星星座正将物联网（IoT）带入空间领域，也称为非地面网络。若干用于跟踪船舶和货物的物联网卫星应用可视为间歇性更新传输的范例，其主要性能参数为信息新鲜度。本文分析了具有多个源和目的地的卫星网络的信息年龄（AoI），这些源和目的地距离很远，因此需要多次连续的多跳传输。考虑了包擦除信道和不同的排队策略。我们给出了平均 AoI 的闭式界和紧近似，以及作为系统设计最坏情况度量的峰值信息年龄（PAoI）分布的上界。性能评估揭示了年龄、负载和包丢失之间复杂的权衡。当到达率和包丢失的组合使得系统负载能够保证接收端信息新鲜时，可找到最优运行点；然而，实现这一点高度依赖于网状拓扑。此外，研究了年龄感知调度策略的潜力，并讨论了用户间的公平性。结果表明，需要识别年龄方面的瓶颈节点，因为提升这些关键链路的速率和可靠性将极大影响整体性能。该模型具有足够的通用性来表示其他多跳网状网络。
引用
@article{arxiv.2007.05449,
title = {Information Freshness of Updates Sent over LEO Satellite Multi-Hop Networks},
author = {Federico Chiariotti and Olga Vikhrova and Beatriz Soret and Petar Popovski},
journal= {arXiv preprint arXiv:2007.05449},
year = {2020}
}
备注
Submitted for publication to IEEE Journal on Selected Areas in Communications